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龙净电袋助燃煤机组烟尘排放接近燃机水平

2014-07-31 14:41 中国电力新闻网 邹春蕾

“大型燃煤机组通过电袋复合除尘与湿法脱硫设备提效改造,完全有能力实现10毫克/标立方以下的排放!”近日,从广东珠海发电厂传出好消息,该厂2台70万千瓦机组除尘、湿法脱硫经提效改造后已稳定运行1年多,烟囱出口实现10毫克/标立方烟尘排放,GGH无堵塞免拆卸清理,近乎完美的性能指标令多名业内人士发出如此感叹。

一石激起千层浪,在燃煤电厂的烟尘控制面临巨大压力的背景下,业界纷纷探询:电袋复合除尘技术凭借什么得到如此高的肯定之辞,在百花齐放的除尘技术中,该技术工艺究竟有哪些过人之处?带着这些疑问,本报记者进行了深入调查。

一台除尘器的前世今生:从70毫克到10毫克

6月6日,在广东粤电集团有限公司组织召开的珠海发电厂2台70万千瓦机组电袋复合除尘器改造工程技术评审会上,电厂总工程师余伟权介绍了该电厂两台除尘器的前世今生。

该厂原三电场静电除尘器已服役超过12年,按以往的火电厂大气污染排放标准,达标并不成问题。“新排放标准实施以来,随着除尘设备年限的增加,除尘效率逐步下降,在煤种灰分波动的情况下,除尘器出口烟尘浓度在70~100毫克/标立方,有时甚至高达140毫克/标立方,脱硫出口烟尘排放浓度也大幅超过新标准的特别排放限值。”余伟权介绍,国家排放标准收紧后,受到煤种等条件影响,电厂实现烟尘达标排放困难重重,尤其超排的烟尘致使GGH堵塞严重,带来压损增加甚至影响机组满负荷运行。

对除尘器进行改造迫不及待,但除尘技术百花齐放,除尘厂家众多且参差不齐,究竟选择哪种技术,由谁来做?对此珠海发电厂着实苦恼了一阵子。最终,在做了大量调研和综合对比后,电袋复合除尘器摘冠,工程以EPC方式通过招标由福建龙净环保股份有限公司(以下简称“龙净”)中标承接。

龙净用完美的改造成果给珠海发电厂送去了一个大惊喜。2013年3月和6月,经改造后的2号炉和1号炉分别投运。运行1年多来,在各种工况下,除尘器出口烟尘排放浓度均保持10毫克/标立方左右,运行阻力在800帕以下,GGH再未出现过堵塞现象,压损稳定,烟囱长期保持明净。

该工程在业内获得了极高的关注度和好评,在此次技术评审会上,来自国电环境保护研究院、广东电网公司电力科学研究院、清华大学、上海交通大学等单位的专家在技术评审书上写下了这样的评语:本工程达到预期的工程目标,烟尘排放浓度小于10毫克/标立方;对颗粒物尤其是细颗粒物有显著的脱除效果;烟尘排放浓度接近燃机污染物控制标准;可供燃煤电站参考借鉴。

从50~70毫克/标立方下降到10毫克/标立方,毫不讳言,电袋复合除尘技术紧跟国标,不断创新发力,为我国大型燃煤机组烟尘达标树立了一座新的里程碑。

各司其职的工艺路线:火电烟尘排放接近燃机标准

在回想与龙净电袋合作的缘起时,余伟权将其形容为“非做不可的选择”。

“首先,在现有条件下,对原有电除尘进行其它方案的改造很难满足小于20毫克/标立方的排放要求;其次,原电除尘采用的是三电场,场地、工艺布置等不便更动和扩容;第三,若采用布袋除尘方案,又担心煤种灰分大时带来的磨损和压损对滤袋使用寿命和运行阻力产生影响。煤种、场地、工艺等条件决定了电袋方案是最优选择。而且,我们了解到,它综合了电除尘和布袋除尘的优势,除了能够达标排放,相比之下,运行阻力和能耗更低,滤袋寿命更长,维护费也更低。”余伟权说。而说到电袋复合除尘技术,龙净在行业内显然最具发言权。

“重点地区燃煤机组要实现20毫克/标立方特别排放限值,首要任务是保证除尘和脱硫装置都能各司其职。”在采访中,龙净曾多次提到这种各司其职烟尘控制理念。龙净总经理助理邓立锋告诉记者,以往行业不注重各司其职工艺控制,将吸收塔当作辅助除尘设备,更没意识到湿法脱硫后GGH堵塞也是过量烟尘粘附、沉积造成的原因之一。而为解决GGH堵塞的难题,行业又盲目地取消GGH,不仅带来烟道烟囱严重的腐蚀问题,还会出现烟囱冒石膏雨和水汽长龙状烟气等现象。

而各司其职工艺的核心理念就是双管齐下———除尘器把关好出口排放,避免给湿法脱硫带来GGH、除雾器堵塞等负面问题;湿法脱硫装置则要更好地行使自己的职责,做到出口不增排烟尘,不给除尘系统带来负作用。

“新标准颁布以来,龙净电袋已在电力行业改造了数十台中大型机组除尘提效工程。我们跟踪了这些项目的使用效果,可以得出结论,电袋能很好地解决GGH、机械除雾器易堵塞的问题。”邓立锋介绍。

这一工艺带来的价值远不止这些。

余伟权透露,该厂在改造之前,GGH因粉尘多而堵塞,需要一年停机清洗三次,一次20天,每次清洗费用高达80万元,“改成电袋之后,不仅解决了GGH严重堵塞的问题,且不用拆卸清洗。脱硫旁路的取消更可避免GGH堵塞造成非停,节省的直接与间接费用一目了然。”如此种种让该工艺路线注定得到燃煤电厂的青睐。据了解,内蒙古岱海电厂4台60万千瓦机组也采用该工艺路线实现了烟囱出口粉尘浓度在10毫克/标立方以下,同样没有石膏雨,没有水汽长龙,成为又一个燃煤电厂烟尘排放接近燃机标准的样板项目。

达标不是唯一目标:PM2.5捕集效率达99.9%

“对颗粒物尤其是细颗粒物有显著的脱除效果。经测试,除尘全效率为99.96%,其中PM2.5脱除效率为99.12%~99.44%;PM10脱除效率为99.38%~99.62%。”专家对珠海发电厂项目的评审结果表明,作为治霾利剑,电袋的目标不仅是实现达标排放,在大气污染治理大局下,它也发挥着高效捕集细颗粒物的使命。

近年来,燃煤电厂致力于采用除尘技术控制PM2.5等细颗粒物。但是各类除尘器对脱除大气细颗粒物的效果究竟如何?谁能更胜一筹?清华大学热能工程系教授宋蔷长期从事粉尘荷电及荷电粉尘的过滤机理研究,她用一组数据表明,固定源排放以粒径小于2.5微米甚至亚微米级的细颗粒为主,以数量计可达到颗粒物总数的90%以上。虽然现有除尘装置的除尘效率可高达99%以上,但这些除尘器对细颗粒物的捕获率较低。

“我们参考国外发表的对于火电机组排放颗粒物除尘器的控制性能做了一项统计,结果显示,电除尘和袋式除尘在1微米颗粒附近区域存在‘穿透窗口’,也就是1微米左右的颗粒物经过除尘器时会出现逃逸而不被捕捉。因此,需采用更高效的除尘装置。”宋蔷说。

电袋复合除尘器就是宋蔷口中所说的“更高效的除尘装置”。

一般而言,含尘烟气进入电场以后会发生两种现象:大部分颗粒可以荷电,而难以荷电的颗粒则在电场的作用下发生极化。“从理论上讲,极化可以促进颗粒的凝并,有助于对细颗粒的捕集效率,产生1+1>2的效应,提升电袋复合除尘器的除尘性能。”实际工程案例也证实了这一点。“我们对龙净的5个不同容量机组、不同区域和煤种的电袋复合除尘器项目的颗粒物排放情况进行了实测。测试结果显示,除尘器后PM2.5的排放浓度可以低到2毫克/立方米左右,对PM2.5的捕集效率能够达到99.9%。”宋蔷说。 

原标题:龙净电袋助燃煤机组烟尘排放接近燃机水平

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